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공개 소스코드를 이용한 진동형 히트파이프에 대한 수치해석
최종욱(J.W. Choi),김성초(S.C. Kim) 한국전산유체공학회 2018 한국전산유체공학회지 Vol.23 No.3
The phase change and the thermal fluid flow were simulated in a pulsating heat pipe using OpenFOAM source code. The interPhaseChangeFoam was chosen as a solver, which could compute the phase change of water and vapor. The mass transfer parameters were used to keep the mass balance of the evaporation and the condensation in the phase change process. The pressure equation was modified and the temperature equation was added in the interPhaseChangeFoam to circulate the working fluids. The volume fractions of water and vapor were visualized in the pulsating heat pipe. In order to verify the results of the numerical analysis, the thermal resistances of the pulsating heat pipe were calculated with input power and compared with the previous research data. As a result, the thermal resistances decreased with input power and the trend was similar to that of the previous results.
최종욱(J. W. Choi),이용호(Y. H. Lee),박찬국(C. K. Park) 한국전산유체공학회 2000 한국전산유체공학회지 Vol.5 No.1
In general, FDM(finite difference method) and FVM(finite volume method) are used for analyzing the fluid flow numerically. However it is difficult to apply them to problems involving complex geometries, multi -connected domains, and complex boundary conditions. On the contrary, FEM(finite element method) with coordinates transformation for the unstructured grid is effective for the complex geometries. Most of previous studies have used commercial codes such as KIVA or STAR-CD for the flow analyses in the engine cylinder, and these codes are mostly based on the FVM, In the present study, using the FEM for three dimensional, unsteady, and incompressible Navier-Stokes equation, the velocity and pressure fields in the engine cylinder have been numerically analyzed. As a numerical algorithm, 4-step time-splitting method is used and ALE(arbitrary Lagrangian Eulerian)method is adopted for moving grids. In the Piston-Cylinder, the calculated results show good agreement in comparison with those by the FVM and the experimental results by the LDA.
피스톤에 의해 유입되는 유동에 대한 유한요소법을 이용한 수치해석
최종욱(J. W. Choi),박찬국(C. K. Park) 한국전산유체공학회 1999 한국전산유체공학회지 Vol.4 No.2
The FVM(Finite Volume Method) have been used mainly for the flow analyses in the piston-cylinder. The objective of the present study is to analyze numerically the piston-driven intake flows using the FEM(Finite Element Method). The FEM algorithm used in this study is 4-step time-splitting method which requires much less execution time and computer storage than the velocity-pressure integrated method and the penalty method. And the explicit Lax-Wendroff scheme is applied to nonlinear convective tenn in the momentum equations to prevent checkerboard pressure oscillations. Also, the ALE(arbitrary Lagrangian Eulerian) method is adopted for the moving grids. The calculated results show good agreement in comparison with those by the FVM and the experimental results by the LDA.
피스톤에 의해 유입되는 유동에 대한 유한요소법을 이용한 수치해석
최종욱(J. W. Choi),박찬국(C. K. Park) 한국전산유체공학회 1999 한국전산유체공학회지 Vol.4 No.2
The FVM(Finite Volume Method) have been used mainly for the flow analyses in the piston-cylinder. The objective of the present study is to analyze numerically the piston-driven intake flows using the FEM(Finite Element Method). The FEM algorithm used in this study is 4-step time-splitting method which requires much less execution time and computer storage than the velocity-pressure integrated method and the penalty method. And the explicit Lax-Wendroff scheme is applied to nonlinear convective tenn in the momentum equations to prevent checkerboard pressure oscillations. Also, the ALE(arbitrary Lagrangian Eulerian) method is adopted for the moving grids. The calculated results show good agreement in comparison with those by the FVM and the experimental results by the LDA.
유영현(Y.H. Yoo),최종욱(J.W. Choi),김성초(S.C. Kim),김정수(J.S. Kim) 한국전산유체공학회 2008 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2008 No.-
The changing process from hovering mode to transition one is of importance to determine a stability of tilt-rotor aircraft, which is utilized in UAV(Unmaned Aerial Vehicle). The analysis on fluid flows and aerodynamic characteristics according to variation of tilting angle of rotor is essential step in development of tilt-rotor. In the present study, the computation domain is divided into the rotating and stationary regions in order to consider the rotating blades. For the convenient realization of various tilting angle as well as application of boundary condition, the whole computation region is constructed into sphere domain. The near farfield boundary condition is adopted. The airfoil used in computation is NACA 0012. The computation results for the hovering mode are validated by comparing with previously conducted experimental results. From the results, the flow fields around rotor blade and the aerodynamic characteristics in transition mode are observed. The computational result will provide the basis for development and performance evaluation of tilt-type aircraft.
한성현(S. H. Han),이경환(K. H. Lee),최종욱(J. W. Choi),김재수(J. S. Kim) 한국전산유체공학회 2014 한국전산유체공학회 학술대회논문집 Vol.2014 No.5
The flow characteristics of inertance pulse tube cryocooler(IPTC) was investigated with a computational thermal fluid dynamics for the reciprocating flow in IPTC including the piston movement of linear compressor. Two dimensional axisymmetric modeling was applied for the flow in an IPTC with a clearance between the piston and cylinder wall of linear compressor. The pressure, velocity, and temperature distribution were examined for the steady state. These were compared with previous results to confirm the validity in the modeling and computational results. The leakage between piston and cylinder wall affect the cooling capacity seriously. The dependence on mesh numbers were also examined to obtain a proper mesh numbers to improve the accuracy of calculation, which showed significant effect on the results. The user-defined function was used for the process of compression and expansion of piston.
이문진(M.-j. Lee),윤이(Y. Yoon),최종욱(J. W. Choi),이승환(S. H. Lee) 한국해양환경·에너지학회 2007 한국해양환경·에너지학회 학술대회논문집 Vol.2007 No.-
위험ㆍ유해물질 해상물동량이 전체 물동량의 18%이상 차지하고 있고, 매년 증가폭이 확대되고 있어 이로 인한 대형유출사고의 위험이 증대되고 있다 위험ㆍ유해물질은 독성ㆍ유해성이 있어 사고 발생시는 인체 및 환경에 치명적인 영향을 미치고, 일부물질은 짧은 시간에 넓은 지역까지 오염이 확대되기 때문에 신속하게 대처할 수 있도록 대비하는 것이 중요하다. 위험ㆍ유해물질사고에 신속하게 대응하기 위해서는 사고로 인한 영향을 예측하고 피해를 최소화하기 위한 대응전략을 마련하여 비상시 대처해야 한다. 본 연구에서는 부산해역의 위험평가 및 취약성분석을 통해 위험ㆍ유해물질 유출사고를 가정한 사고시나리오를 마련하고 사고로 인한 피해를 예측한 다음, 해당 사고를 수습하기 위해 조치해야 할 사항을 단계별로 작성, 제시하였다. 위험ㆍ유해물질 가상사고 선정시에는 발생가능성과 피해영향범위를 고려해야 한다. 본 연구에서는 부산해역에서의 위험ㆍ유해물질 운송현황과 물리화학적 특성에 기초하여 자일렌을 사고물질로 선정하였고, 부산 해역의 자일렌 물동량인 약 1,000톤을 사고발생시의 유출량으로 가정하였다. 또한, 1982년부터 2007년까지 약 25년동안 부산해역에서 발생한 10톤 규모이상의 해양오염사고 현황을 분석하고, 사고발생시 예상되는 피해규모 등을 고려하여 감천항에서 충돌사고가 발생한 것으로 가정하였다. 해역의 해ㆍ기상조건은 사고가 발생한 시점인 2007년 10월 19일 오전의 해ㆍ기상상태를 적용하여 풍속은 4m/s, 풍향은 남서풍, 기온은 20℃로 하였다. 가상사고의 피해영향을 예측하기 위해 시뮬레이션을 통해 대기확산 및 해양확산 평가를 실시하였다. 대기확산 결과에서는 사고지점으로부터 영도대교 방향으로 약 2㎞~7㎞까지 인체에 유해한 정도의 자이렌 증기확산이 예상되었다. 한편, 해양확산 평가 결과 사고발생 1시간이 경과한 후부터는 유출된 자일렌이 해안에 부착하기 시작하였으며, 8시간이 경과한 후에는 유출 자일렌의 대부분이 해안에 부착되었다. 따라서, 현장 대응시는 자일렌의 피해확산범위에 포함되는 감천항과 영도대교, 부산항 인근의 주민과 근로자의 신속한 대피가 이루어져야 하며, 감천항ㆍ부산항의 선박 입항을 통제하고 신속하게 확산방지용 펜스를 전장하여 자일렌의 해안부착을 최소화 해야 한다. 또한, 자일렌은 노출시 구토ㆍ구역 및 피부자극을 일으키는 유독성물질로 호흡기 피부 등을 통해 인체에 노출되므로 현장 대응요원과 방제요원은 개인 보호장비를 착용해야 한다. 해수 및 대기모니터링을 통해 오염지역과 방제범위를 결정하고 자일렌의 회수ㆍ처리에 필요한 조치를 단계별로 시행해야 하며, 사고로 인한 2차 피해가 발생하지 않도록 사고지역의 사후관리가 이루어져야 한다.
차경세(K.S.Cha),최종욱(J.W.Choi),김복석(B.S.Kim),박찬국(C.G.Park) 한국자동차공학회 1998 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.1998 No.11_1
In this study, the spray models incorporated into the GTT code were tested for sprays injected for sprays injected in quiescent, swirling gases and for the sprays impinging on a flat wall, and the validity of the models has been confirmed by comparing the calculated results with the experimental data. Using this code, the gas flow, spray behavior and fuel vapor distributions in the combustion chamber of a D.I engine have been numerically analyzed with respect to the constant injection pressure and the injection pressure varing with injection time.<br/>